DE69837837T2

DE69837837T2 - Pilotbasierte senderleistungssteuerung

Info

Publication number: DE69837837T2
Application number: DE69837837T
Authority: DE
Inventors: Serge Willenegger; Edward G. San Diego TIEDEMANN; Yu-Cheun San Diego JOU; Joseph P. Del Mar ODENWALDER
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-27
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2018-01-28
Also published as: HK1106631A1; AU6032498A; CN100477853C; HK1123406A1; EA001633B1; DE69839858D1; JP5657511B2; EA199900696A1; JP2012231496A; CN101026401B; US5933781A; DK0956661T3; EP1947781A1; CA2278927C; JP2001512632A; EP0956661A1; AU733270B2; EP0956661B1; ATE363771T1; IL131089A

Description

I. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Radiofrequenzsignalkommunikation. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein neues und verbessertes Verfahren zum Durchführen von Leistungssteuerung.
II. Beschreibung der verwandten Technik
Der IS-95-Luftschnittstellenstandard (IS-95 Over-the-Air (OTA) Interface Standard) definiert einen Satz von HF-Signalmodulationsvorgängen zum Implementieren eines digitalen zellulären Telephonsystems. Der IS-95-Standard und seine Derivate, wie beispielsweise IS-95A und ANSI J-STD-008 (gemeinsam als der IS-95-Standard bezeichnet) sind veröffentlicht von der Telecommunications Industry Association (TIA), um die Betriebsfähigkeit zwischen Telekommunikationsausrüstung zu gewährleisten, die von unterschiedlichen Verkäufern hergestellt wird.
Der IS-95-Standard wurde mit Enthusiasmus aufgenommen, weil er die verfügbare HF-Bandbreite effizienter nutzt als vorher bestehende zelluläre Telefontechnologien. Diese vergrößerte Effizienz ist vorgesehen durch Verwendung von Signalverarbeitungstechniken mit Code-Multiplex-Mehrfachzugriff (CDMA) in Kombination mit extensiver Sendeleistungssteuerung, um die Frequenz-Wiederverwendung in einem zellulären Telefonsystem zu erhöhen.
1 zeigt ein stark vereinfachtes digitales zelluläres Telefonsystem, das in einer Art und Weise konfiguriert ist, die mit der Verwendung von IS-95 konsistent ist. Während des Betriebs werden Telefonanrufe und andere Kommunikation durchgeführt durch Austauschen von Daten zwischen Teilnehmereinheiten 1 (im Allgemeinen zelluläre Telefone und Basisstationen 2 unter Verwendung von HF-Signalen). Typischerweise wird Kommunikation ferner durchgeführt über verdrahtete Verbindungen von Basisstationen 2 über Basisstationsteuereinrichtungen (BSC) 4 und ein mobiles Schaltzentrum (MSC) 6 zu entweder einem öffentlichen Telefonnetzwerk (PSTN) 8 oder zu einer anderen Teilnehmereinheit 1. Die BSCs 4 und das MSC 6 sehen typischerweise die Funktionalitäten für Mobilitätssteuerung, Anrufverarbeitung und Anrufleitung (call routing) vor.
Das von einer Basisstation 2 zu einem Satz von Teilnehmereinheiten 1 übertragene HF-Signal wird als Vorwärtsverbindungssignal bezeichnet, und das von einer Teilnehmereinheit 1 zu einer Basisstation 2 übertragene HF-Signal wird als das Rückwärtsverbindungssignal bezeichnet. Der IS-95-Standard fordert, dass Teilnehmereinheiten 1 Telekommunikationsdienste vorsehen durch Übertragen von Verwenderdaten, wie beispielsweise digitalisierte Sprachdaten, über den Rückwärtsverbindungskanal. Der Rückwärtsverbindungskanal besteht aus einem einzigen Verkehrskanal und wird daher häufig als ein "nicht-kohärentes" Signal bezeichnet, da es keinen Pilotkanal umfasst.
Innerhalb des Rückwärtsverbindungssignals werden Verwenderdaten mit einer maximalen Datenrate von 8,6 oder 13,35 kbps übertragen, abhängig davon, welcher Ratensatz durch IS-95 vorgesehenen Satz von Ratensätzen ausgewählt ist. Die Verwendung eines einkanaligen, nicht-kohärenten Rückwärtsverbindungssignals vereinfacht die Implementierung eines zellulären Telefonsystems gemäß IS-95 durch Beseitigen der Notwendigkeit für Synchronisation zwischen einem Satz von Teilnehmereinheiten 1, die mit einer einzigen Basisstation 2 kommunizieren.
Wie oben erwähnt wurde umfasst IS-95 extensive Sendeleistungssteuerung, um die verfügbare HF-Bandbreite effizienter zu nutzen. Gemäß IS-95, wird diese Leistungssteuerung durch Messen der Stärke oder Qualität des Rückwärtsverbindungsverkehrskanal beim Empfang an der Basisstation und durch Erzeugen eines Leistungssteuerbefehls basierend auf dieser Messung. Der Leistungssteuerbefehl an die Teilnehmereinheit über das Vorwärtsverbindungssignal übertragen. Die Teilnehmereinheit spricht auf den Leistungssteuerungsbefehl an durch Erhöhen oder Vermindern der Sendeleistung des Rückwärtsverbindungssignals basierend auf dem Leistungssteuerbefehl. Diese Leistungssteueranpassung wird wiederholt durchgeführt mit Raten oder Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 800 Mal pro Sekunde, um die Rückwärtsverbindungssignalsendeleistung auf dem Minimum zu halten, das notwendig ist, um Kommunikation durchzuführen. Zusätzlich fordert IS-95 auch, dass das Sendetaktverhältnis des Rückwärtsverbindungssignals eingestellt wird ansprechend auf Änderungen der Sprachaktivität, und zwar in Inkrementen von 20 Millisekunden. Wenn das Sendetaktverhältnis verringert wird, wird daher das Signal entweder an einem eingestellten Punkt gesendet, oder das Signal wird ausgeblendet und überhaupt nicht gesendet. Während Perioden, wenn das Rückwärtsverbindungssignal ausgeblendet ist, erzeugt die Basisstation inkorrekte Leistungssteuerungserhöhungsbefehle, weil das Rückwärtsverbindungssignal nicht detektiert wird. Die Teilnehmereinheit kann diese falschen Erhöhungsbefehle ignorieren, weil sie weiß, wann das Rückwärtsverbindungssignal gesendet wurde und wann nicht, und deshalb weiß, wann die falschen Erhöhungsbefehle erzeugt werden.
Um den weiter steigenden Bedarf zum Senden von Digitaldaten zu erfüllen, die erzeugt werden durch Netzwerktechnologien wie beispielsweise das Internet (World Wide Web), ist ein komplexeres Sendesystem mit höherer Rate, das ein mehrkanaliges, kohärentes Rückwärtsverbindungssignal umfasst, vorgesehen in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/654,443 mit dem Titel "High Data Rate CDMA Wireless Communications System" eingereicht am 28. Mai 1996 im Namen des Anmelders der vorliegenden Erfindung. Insbesondere beschreibt die oben genannte Patentanmeldung ein Rückwärtsverbindungssignal, das mindestens einen Verkehrskanal, einen Leistungssteuerkanal und einen Pilotkanal umfasst. Die Verwendung eines Mehrkanal-Rückwärtsverbindungssignals sieht verschiedene Vorteile vor, einschließlich erhöhter Flexibilität, weil verschiedene Arten von Daten gleichzeitig über den Satz von Kanälen übertragen werden können. Zusätzlich erleichtert das Vorsehen eines Pilotkanals in dem Mehrkanal-Rückwärtsverbindungssignal ein kohärentes Verarbeiten des Rückwärtsverbindungssignals, was die Verarbeitungsleistung verbessert. Es ist auch zweckmäßig eine Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung durchzuführen für die Hochgeschwindigkeitsverbindung, die in der oben genannten Patentanmeldung beschrieben ist, um weiterhin effizienten Gebrauch von der verfügbaren HF-Bandbreite zu machen. In einer Ausführung des in der oben genannte Patentanmeldung beschriebenen Systems mit hoher Datenrate wird das Rückwärtsverbindungssignal jedoch kontinuierlich gesendet, wobei die Sendeleistung des Verkehrskanals inkrementell in Inkrementen von 20 Millisekunden angepasst wird ansprechend auf Veränderung der Datenrate, die typischerweise hervorgebracht werden durch Veränderungen in der Sprachaktivität. Das heißt, der Verkehrskanal wird anstatt mit einem reduzierten Taktzyklus mit einem reduzierendem Leistungsniveau während jedes 20 Millisekunden-Inkrements gesendet, wenn die Datenrate abnimmt. Typischerweise könnte die Sendeleistung eines von vier Niveaus besitzen, die verwendet werden können für eines von vier Sprachaktivitätsinkrementen; jedoch könnte jede Anzahl von Sendeleistungsniveaus verwendet werden.
Die Internationale Patentveröffentlichung Nr. WO97/02665 offenbart ein automatisches Leistungssteuersystem für ein Spreizspektrumkommunikationssystem, das ein automatisches Vorwärtsleistungssteuersystem und ein automatisches Rückwärtsleistungssteuersystem (ARPC) umfasst. In dem ARPC misst jede Basis ein Rückwärtsrauschverhältnis jedes der entsprechenden Rückwärtsinformationssignale und erzeugt ein entsprechendes Rückwärtskanalfehlersignal, das ein Maß des unkorrelierten Rauschens in dem Kanal und ein Maß des Fehlers zwischen dem jeweiligen Rückwärts-Rauschverhältnis und einem vorbestimmten Signal-zu-Rauschen-Werts umfasst. Die Basiseinheit sendet ein Steuersignal, das erzeugt wird aus dem jeweiligen Rückwärtskanalfehlersignal als ein Teil eines entsprechenden Vorwärtskanalinformationssignals.
Somit ändert sich die Sendeleistung für das System mit hoher Datenrate über einen weiteren Bereich als für IS-95, das entweder an dem eingestellten Punkt gesendet wird, oder vollständig ausgeblendet wird. Auch kann die Sendeleistung in dem System mit höherer Rate für eine längere Zeitperiode niedrig bleiben als für IS-95, da IS-95 zumindest einige Übertragungen zum eingestellten Punkt während jedes Rahmens erfordert, während keine Übertragungen zum eingestellten Punkt über mehrere Rahmen hinweg erfolgen müssen für das System mit höherer Rate, wenn die Datenrate niedrig bleibt. Da das System, das die Verbindung mit hoher Rate empfängt, nicht weiß, ob die Verminderung aufgrund erhöhter Distanz oder einfach als ein Ergebnis der verminderten Datenrate erfolgt, wird es schwierig sein, den geeigneten Sendeleistungsbefehl zum Senden zu bestimmen. Da es dennoch zweckmäßig ist, eine Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung in diesem System mit hoher Rate durchzuführen, ist ein neues Verfahren für die Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung erforderlich.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüche beschrieben ist, ist ein neues und verbessertes Verfahren zum Durchführen einer Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung. Ein mit einer Rückwärtsverbindungssendeleistung gesendetes Rückwärtsverbindungssignal umfasst mindesten einen Verkehrskanal, der mit einer Verkehrskanalsendeleistung gesendet wird, und ein Pilotkanal, der mit einer Pilotkanalsendeleistung gesendet wird. An einem Empfangssystem wird die empfangene Energie des Pilotkanals gemessen, und ein Verminderungsleistungssteuerbefehl wird erzeugt, wenn die empfangene Energie größer ist als ein Empfangsenergieschwellwert. Wenn die empfangene Energie geringer ist als der Empfangsenergieschwellwert, wird ein Befehl zum Erhöhen der Sendeleistung erzeugt. Der Leistungssteuerbefehl wird an das System übertragen und erzeugt das Rückwärtsverbindungssignal.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in denen ähnliche Bezugszeichen durchgehend entsprechend verwendet wurden und in denen:
1 ein Blockdiagramm eines zellulären Telefonsystems ist;
2 ein Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit oder eines zellulären Telefons ist, die bzw. das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert ist; und
3 ein Blockdiagramm einer Basisstation ist, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
2 ist ein Blockdiagramm einer Teilnehmereinheit oder eines zellulären Telefons, die bzw. das gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung konfiguriert ist. Während des Betriebs kodiert der Kodierer 12 anhand von Faltungskodierungen Verwenderdaten 10, um kodierte Symbole 14 zu erzeugen. Verwenderdaten 10 sind typischerweise vocodierte Sprachinformation, die mit variabler Datenrate vorgesehen wird, obwohl jede Art von Digitaldaten übertragen werden kann. Die Verwenderdaten werden in Inkrementen von 20 Millisekunden oder Rahmen verarbeitet, in denen die Datenmenge, die in jedem Rahmen enthalten ist, sich ansprechend auf Änderungen der Datenrate ändert.
Ein Verkehrkanalmodulator 16 moduliert kodierte Symbole 14 mit einem Verkehrskanalcode, um Verkehrskanalsymbole 18 zu erzeugen. Zusätzlich erhöht oder vermindert der Verkehrskanalmodulator 16 die Verstärkung des Verkehrskanals ansprechend auf einen Kanalverstärkungseinstellbefehl 62, wie nachfolgend beschrieben wird. Die Verstärkung des Verkehrskanals wird ferner durch den Verkehrskanalmodulator 16 eingestellt ansprechend auf Veränderungen in der Datenmenge, die während eines 20 Millisekunden-Rahmens übertragen wird.
Ein Pilotkanalmodulator 70 erzeugt Pilotkanalsymbole 22 und stellt auch die Amplitude des Pilotkanals ansprechend auf einen Kanalverstärkungseinstellbefehl 62 ein. In ähnlicher Weise erzeugt ein Leistungssteuerkanalmodulator 72 Leistungssteuersymbole 74 ansprechend auf einen Vorwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 66, und stellt die Amplitude der Leistungssteuersymbole 74 ansprechend auf den Kanalverstärkungseinstellbefehl 62 ein.
Ein Summierer 20 summiert die Verkehrskanalsymbole 18 mit den Pilotkanalsymbolen 22 und den Leistungssteuersymbolen 74 auf, um summierte Symbole 24 zu erzeugen. Ein Spreizer 26 moduliert die aufsummierten Symbole 24 mit einem oder mehreren Pseudozufallsrauschspreizcodes (PN-Spreizcodes), um gespreizte Daten 28 zu erzeugen. Ein Sender 30 wandelt die gespreizten Daten 28 auf eine gewünschte HF-Frequenz um, wobei ein Rückwärtsverbindungssignal 32 erzeugt wird, das von einem Antennensytem 34 über einen Diplexer 36 gesendet wird. Zusätzlich stellt der Sender 30 die Sendeleistung des Rückwärtsverbindungssignals 32 ansprechend auf einen Rückwärtsverbindungsverstärkungseinstellbefehl 64 ein. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bandbreite der Daten von dem Spreizer 26 1,228 MHz gemäß dem System mit hoher Datenrate, wie es in der oben beschriebenen '443-Anmeldung beschrieben ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung führt die Leistungssteuerung 60 zusätzlich auch "Offenkreis-Leistungssteuerung" durch, und zwar durch Einstellen des Rückwärtsverbindungseinstellbefehls 64, ansprechend auf Änderungen in der empfangenen Energie des Vorwärtsverbindungssignals E_FL. Insbesondere, wenn der Leistungspegel des Vorwärtsverbindungssignals E_FL abnimmt, wird die Sendeleistung des Rückwärtsverbindungssignals proportional erhöht durch Erhöhen des Verstärkungsbefehls 64. Die Verstärkung des Rückwärtsverbindungssignals wird erhöht ansprechend auf ein abnehmendes Vorwärtsverbindungssignal, weil das Rückwärtsverbindungssignal wahrscheinlich ähnliche Sendebedingungen erfährt, und daher wird die Empfangsleistung des Rückwärtsverbindungssignals auch an der Basisstation abnehmen. Durch Einleiten einer Änderung in der Rückwärtsverbindungssendeleistung beim Detektieren der Änderung der Vorwärtsverbindungsleistung kann eine Kompensation für diese Änderung schneller beginnen als wenn die Leistungssteuerbefehle allein verwendet werden.
Gleichzeitig mit der oben beschriebenen Sendeverarbeitung empfängt der Empfänger 40 innerhalb der Teilnehmereinheit 30 eines oder mehrere Vorwärtsverbindungs-HF-Signale anhand des Antennensystems 34 und des Diplexers 36. Diese Vorwärtsverbindungssignale werden typischerweise innerhalb einer Basisstation erzeugt, so wie sie beispielsweise in 1 gezeigt ist. Der Empfänger 40 digitalisiert die Vorwärtsverbindungssignale und wandelt diese herunter, um digitalisierte Basisbanddaten 42 zu ergeben. Die digitalisierten Basisbanddaten 42 werden durch einen Entspreizer 44 demoduliert unter Verwendung eines Pseudozufallsrauschspreizcodes (PN-Spreizcodes), was entspreizte Samples 46 ergibt. Ein Kanaldemodulator 48 demoduliert die entspreizten Samples 46 mit einem Kanalcode, was weiche Entscheidungsdaten 50, Rückwärtsverbindungsleistungssteuerdaten 52 und Stärkemessung 53 ergibt. Ein Dekodierer 54 dekodiert die weichen Entscheidungsdaten 50, um Verwenderdaten 56 zu erzeugen. Verschiedene Arten von Dekodierungen sind in der Technik bekannt, einschließlich Trellis-Dekodieren und Viterbi-Dekodieren.
Der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 52 und die Stärkemessung 53 werden durch das Leistungssteuersystem 60 empfangen. Das Leistungssteuersystem 60 spricht darauf an durch Erzeugen von Verstärkungseinstellbefehlen 62 und 64 sowie einen Vorwärtsleistungssteuerbefehl 66. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 52 innerhalb des Vorwärtsverbindungssignal in der Form eines Leistungssteuerbits empfangen, und die Stärkemessung 53 ist der gemessene Energiewert des empfangenen Vorwärtsverbindungssignals (E_FL). Das Leistungssteuersystem 60 ist typischerweise aufgebaut auf einem Mikroprozessor, der durch einen Satz von Softwareanweisungen gesteuert wird, deren Verwendung bekannt ist.
Um die Verstärkungseinstellbefehle 62 und 64 zu erzeugen, untersucht das Leistungssteuersystem 60 den Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 52, um zu bestimmen, ob ein Erhöhungs- oder Verminderungsbefehl empfangen wurde und ob dieser Befehl an einen spezifischen Rückwärtsverbindungskanal oder an den Satz von Rückwärtsverbindungskanäle gerichtet ist. Beispielsweise kann der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 52 eine Verminderung der Sendeleistung des Verkehrskanals anfordern. In diesem Fall erhöht das Leistungssteuersystem 60 die Amplitude des Verkehrskanals. Der Anstieg wird durchgeführt durch die Anwendung des Kanalverstärkungseinstellbefehls 62 an den Verkehrskanalmodulator 16.
Alternativ dazu kann der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 52 einen Anstieg der Sendeleistung in dem gesamten Rückwärtsverbindungssignal anfordern. In diesem Fall erhöht das Leistungssteuersystem 60 die Sendeleistung des Rückwärtsverbindungssignals über den Rückwärtsverbindungsverstärkungseinstellbefehl 64, der an den Sender 30 angelegt wird. In diesem Fall erhöht das Leistungssteuersystem 60 die Amplitude des Pilotkanals über den Verstärkungskanaleinstellbefehl 62.
Fachleute werden erkennen, dass die Amplitude und Sendeleistung in anderen Stufen der Sendeverarbeitung eingestellt werden können anstatt an den gezeigten Stufen. Beispielsweise kann die Gesamtsendeleistung des Rückwärtsverbindungssignals innerhalb des Spreizers 26 oder anderen in die Sendeverarbeitungssequenz eingeführten System eingestellt werden.
Das Leistungssteuersystem 60 empfängt auch den gemessenen Energiewert des empfangenen Vorwärtsverbindungssignals (E_FL). Das Leistungssteuersystem 60 spricht auf den gemessenen Energiewert des Vorwärtsverbindungssignals an durch Erzeugen eines Vorwärtsverbindungsleistungssteuerbefehls 66, welcher entweder einen Anstieg oder eine Verminderung der Sendeleistung des Vorwärtsverbindungssignals anfordert, das an einen Leistungssteuerkanalmodulator 72 angelegt wird. Der Leistungssteuerkanalmodulator 72 moduliert den Leistungssteuerbefehl mit einem Leistungssteuerkanalcode, wobei Leistungssteuersymbole 74 erzeugt werden, die an den Summierer 20 angelegt werden, und daher an die Basisstation in dem Rückwärtsverbindungssignal übertragen werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Vorwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 66 erzeugt in Übereinstimmung der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/722,763 mit dem Titel "Method and Apparatus for Measuring Link Quality in a Spread Spectrum Communication System", eingereicht am 27. September 1996 im Namen des Anmelders der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm einer Basisstation, die konfiguriert ist in Übereinstimmung mit der Verwendung der vorliegenden Erfindung. Das Rückwärtsverbindungssignal, das von der Teilnehmereinheit von 2 gesendet wird, wird von einem Antennensystem 100 empfangen und an einen Empfänger 102 über einen Diplexer 104 angelegt. Der Empfänger 102 digitalisiert das Rückwärtsverbindungssignal und wandelt dieses herab, wodurch digitalisierte Basisbandsamples 105 erzeugt werden. Ein Entspreizer 106 führt ein Entspreizen mit den digitalisierien Basisbandsamples 109 durch unter Verwendung eines PN-Spreizcodes, wobei entspreizte Daten 108 erzeugt werden. Ein Verkehrskanaldemodulator 108 demoduliert die entspreizten Daten unter Verwendung eines Verkehrskanalcodes, wobei Verkehrskanalweichentscheidungsdaten 110 erzeugt werden. Ein Pilotdemodulator 112 demoduliert die entspreizten Daten 108 unter Verwendung eines Pilotkanalcodes, wobei Pilotdaten 114 erzeugt werden. Ein Phasendreher 116 verwendet Pilotdaten 114, um Verkehrskanalweichentscheidungsdaten 110 in der Phase zu drehen, was phasenangepasste Verkehrsdaten 118 ergibt.
Ein Leistungssteuerbefehlsgenerator 120 misst die Rückwärtsverbindungspilotkanalenergie (E_P) und vergleicht sie mit einem gewünschten Pilotkanalenergieschwellwert (E_PT). In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, wenn die Rückwärtsverbindungspilotkanalenergie (E_P) die gewünschte Pilotenergie E_PT übersteigt, ein Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 121, welcher eine Abnahme der Sendeleistung des gesamten Rückwärtsverbindungssignals anfordert, von dem Leistungssteuerbefehlsgenerator 120 erzeugt und an einen Multiplexer 122 geliefert. Wenn die Rückwärtsverbindungspilotenergie (E_P) geringer ist als die gewünschte Pilotenergie (E_PT), wird ein Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 121, der einen Anstieg der Sendeleistung des gesamten Rückwärtsverbindungssignals anfordert, von dem Leistungssteuerbefehlsgenerator 120 erzeugt und auch an den Multiplexer 122 angelegt. Der Leistungssteuerbefehl nimmt typischerweise die Form eines Bits oder eines Satzes von Bits an.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann ein komplexerer Satz von Leistungssteuerbefehlen verwendet werden, einschließlich eines Befehls, der anzeigt, dass die Sendeleistung um ein Inkrement eines Satzes möglicher Inkremente angepasst werden sollte oder überhaupt nicht angepasst werden sollte oder dass nur ein bestimmter Kanal in dem Rückwärtsverbindungssignal angepasst werden sollte. Beispielweise kann ein Leistungssteuerbefehl, welcher eine Anpassung der Sendeleistung des Verkehrskanals anfordert, erzeugt werden.
Während der Sendeverarbeitung führt ein Kodierer 131 eine Faltungskodierung mit Verwenderdaten 132 durch, wobei Codesymbole 134 erzeugt werden. Die Verwenderdaten 132 sind typischerweise digitalisierte vocodierte Stimme, obwohl andere Arten digitaler Daten verwendet werden können. Der Multiplexer 122 multiplext den Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 121 von dem Leistungssteuerbefehlsgenerator 120 mit den Codesymbolen 134. Bei alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Leistungssteuerbefehl 121 in die Codesymbole 134 punktiert werden, oder ein zweiter Kanalcode kann verwendet werden, um einen getrennten Leistungssteuerkanal zu erzeugen, über den der Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehl 121 übertragen wird.
Ein Kanalmodulierer und -spreizer 128 moduliert die Daten von dem Multiplexer 122 sowohl mit einem Kanalcode als auch mit einem PN-Spreizcode, wobei gespreizte Daten 130 erzeugt werden. Die gespreizten Daten 130 werden mit anderen gespreizten Daten von anderen Vorwärtsverbindungskanälen durch den Summierer 135 aufsummiert, wobei aufsummierte Daten 136 erzeugt werden. Ein Sender 138 wandelt die aufsummierten Daten 136 hoch, und das hochgewandelte HF-Signal wird von dem Antennensystem 100 anhand des Diplexers 104 übertragen bzw. gesendet.
Durch Erzeugen des Leistungssteuerbefehls 121 basierend auf der Energie des Pilotkanals anstatt des Verkehrskanals wird ein genauerer Leistungssteuerbefehl erzeugt, weil der Pilotkanal mit einer relativen konstanten oder langsam sich ändernden Sendeleistung gesendet wird. Dies steht im Gegensatz zu dem Verkehrskanal, der mit einer sich ändernden Sendeleistung ansprechend auf Änderungen in der Sprachaktivität gesendet wird, wie es oben beschrieben wurde. Die Erzeugung eines genaueren Rückwärtsverbindungsleistungssteuerbefehls verbessert die Gesamtleistung des zellulären CDMA-Telefonsystems, weil die Sendeleistung jedes Rückwärtsverbindungssignals näher am Minimum gehalten wird, das notwendig ist, um Kommunikation durchzuführen. Eine Erhöhung der Leistung des zellulären CDMA-Telefonsystems oder irgendeines anderen drahtlosen CDMA-Kommunikationssystems nutzt die verfügbare HF-Bandbreite effizienter.
Somit wurde ein verbessertes Verfahren zum Vorsehen von Rückwärtsverbindungsleistungssteuerung beschrieben. Die Erfindung kann sowohl in terrestrische als auch in satelliten-basierte drahtlose Kommunikationssysteme integriert werden, sowie in leitungs- oder draht-basierte Kommunikationssysteme, über die sinusförmige Signale übertragen werden, wie beispielsweise Koaxialkabelsysteme. Während die Erfindung im Kontext eines Signals mit 1,2288 MHz Bandbreite beschrieben wurde, ist auch die Verwendung anderer Bandbreiten konsistent mit dem Betrieb der Erfindung einschließlich 2,5 MHz- und 5,0 MHz-Systemen. Während die Erfindung im Kontext eines Rückwärtsverbindungssignals beschrieben wurde, kann sie ferner auch in anderen Arten von Übertragungen verwendet werden, einschließlich des Vorwärtsverbindungssignals. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die verschiedenen hierin beschriebenen Systeme implementiert unter Verwendung von integrierten Halbleiterschaltungen, die anhand von ohmschen, induktiven und kapazitiven Verbindungen miteinander gekoppelt sind, deren Verwendung im Stand der Technik bekannt ist.
Die vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen, um einem Fachmann zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung herzustellen oder zu verwenden. Die verschiedenen Modifikationen zu diesen Ausführungsbeispielen werden dem Fachmann sogleich deutlich sein, und die hier definierten allgemeinen Prinzipien können auf andere Ausführungsbeispiele angewandt werden ohne die Verwendung erfinderischer Fähigkeiten. Somit ist nicht beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung auf die hier gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass der Erfindung der weiteste Umfang zugeordnet wird, der konsistent ist mit den Grundsätzen und neuen Merkmalen, die hier offenbart sind.

Claims

Ein Verfahren zum Ausführen einer Senderleistungssteuerung bei einer Teilnehmereinheit auf einem Rückwärts-Verbindungssignal, wobei das Rückwärts-Verbindungssignal einen Verkehrskanal, gesendet mit einer Verkehrskanalsendeleistung und einen Pilotkanal, gesendet mit einer Pilotkanalsendeleistung, beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Empfangen eines Leistungssteuerungsbefehls bei der Teilnehmereinheit, wobei der Leistungssteuerungsbefehl auf einem Vergleich einer Energieschwelle mit der empfangenen Energie des Rückwärts-Verbindungspilotkanals bei einer Basisstation basiert; Anpassen der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungsverkehrskanals und der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungspilotkanals gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl bei der Teilnehmereinheit, und gekennzeichnet durch Anpassen der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungsverkehrskanals, weiterhin ansprechend auf Änderungen in dem Datenbetrag, der auf dem Rückwärts-Verbindungsverkehrskanal während eines jeden Zeitrahmens gesendet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiterhin Folgendes aufweist: Anpassen der Sendeleistung des gesamten Rückwärts-Verbindungssignals gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der empfangene Leistungssteuerungsbefehl einen Leistungsanhebungs- oder -senkungssteuerungsbefehl aufweist, basierend auf dem Vergleich der Energieschwelle mit der empfangenen Energie des Rückwärts-Verbindungspilotkanals bei der Basisstation.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der empfangene Leistungssteuerungsbefehl keine Anpassung in dem Sendeleistungsbetrag anzeigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der empfangene Leistungssteuerungsbefehle Sendeleistungsanpassungen um ein Inkrement aus einem Satz von möglichen Inkrementen bzw. Schritten anzeigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der empfangene Leistungssteuerungsbefehl eine Sendeleistungsanpassung in einem bestimmten Rückwärts-Verbindungskanal in einem Satz von Rückwärts-Verbindungskanälen in dem Rückwärts-Verbindungssignal anzeigt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der empfangene Leistungssteuerungsbefehl eine Sendeleistungsanpassung in einem Satz von Rückwärts-Verbindungskanälen in den Rückwärts-Verbindungssignalen anzeigt.
Eine Vorrichtung zum Ausführen von Sendeleistungssteuerung bei einer Teilnehmereinheit auf einem Rückwärts-Verbindungssignal, wobei das Rückwärts-Verbindungssignal einen Verkehrskanal, gesendet mit einer Verkehrskanalsendeleistung und einen Pilotkanal, gesendet mit einer Pilotkanalsendeleistung beinhaltet, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: einen Empfänger (40) zum Empfangen eines Leistungssteuerungsbefehls bei der Teilnehmereinheit, wobei der Leistungssteuerungsbefehl auf einen Vergleich von einer Energieschwelle mit der empfangenen Energie des Rückwärts-Verbindungspilotkanals bei einer Basisstation basiert; ein Sendeleistungssteuerelement (60) zum Anpassen der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungsverkehrskanals und der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungspilotkanals gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl bei der Teilnehmereinheit und, gekennzeichnet durch Anpassen der Sendeleistung des Rückwärts-Verbindungsverkehrskanals, weiterhin ansprechend auf Veränderungen in dem Datenbetrag, der auf dem Rückwärts-Verbindungsverkehrskanal während eines jeden Zeitrahmens gesendet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Sendeleistungssteuerelement (60) weiterhin zum Anpassen der Sendeleistung des gesamten Rückwärts-Verbindungssignals gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl dient.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Sendeleistungssteuerelement (60) weiterhin zum Anpassen der Sendeleistung gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl dient, der einen Leistungsanhebungs- oder -senkungssteuerungsbefehl aufweist, basierend auf dem Vergleich der Energieschwelle mit der empfangenen Energie des Rückwärts-Verbindungspilotkanals bei der Basisstation.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Sendeleistungssteuerelement (60) weiterhin zum Anpassen der Sendeleistung gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehlt dient, der eine Sendeleistungsanpassung um ein Inkrement aus einem Satz von möglichen Inkrementen anzeigt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Sendeleistungssteuerelement (60) weiterhin zum Anpassen der Sendeleistung gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl dient, der eine Sendeleistungsanpassung in einem bestimmten Rückwärts-Verbindungskanal in einen Satz von Rückwärts-Verbindungskanälen in dem Rückwärts-Verbindungssignal anzeigt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei das Sendeleistungssteuerelement (60) weiterhin zum Anpassen der Sendeleistung gemäß dem empfangenen Leistungssteuerungsbefehl dient, der eine Sendeleistungsanpassung in einem Satz von Rückwärts-Verbindungskanälen in den Rückwärts-Verbindungssignalen anzeigt.